电压教案及同步考试.doc

电压
一. 教学内容：
电压
二. 重点、难点：
1. 重点：电压的概念和单位。
2. 重点：电压表的使用。
3. 难点：串并联电路的电压特点。
三. 知识点分析：
（一）知道电压的概念
由于电源的正极上不断聚集正电荷（高电位），在电源的负极上聚集负电荷（低电位）。高低电位之差叫电压（电位差、电势差）。电源的正负极之间产生了电压．这个电压可使大量电荷从一个极流向另一个极（电压使大量的电荷发生了定向的移动）。
电源的作用是使导体的两端产生电压，电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。
如果某一电路与电源相连，电压应加在电路的两端，使导体中的自由电荷定向移动形成电流，因此电源是提供电压的装置，它把其他形式的能转化成了电能。
（二）会使用电压表
1. 测量电路两端电压的仪表——电压表。
2. 电压表的三个接线柱、两个量程。
（1）若用“+”（“一”）“3”两个接线柱，量程为3V，分度值0.1V。
（2）若用“+”（“一”）“15”两个接线柱，量程为15V，分度值0.5V。
（3）注意：先看量程(找接线柱)后确定分度值。
3. 电压表的使用规则。
（1）电压表要并联在被测电路的两端。
（2）电流从电压表的“+”接线柱流进，从“一”接线柱流出。
（3）不要超过量程。
（4）电压表可以直接接到电源的正负极上测出电源电压。
4. 电压表与电流表比较。

电压表
电流表
用途
测量电路两端的电压
测量电路中的电流
符号
V
A
连接方法
并联在被测电路的两端
串联在被测电路中
与电源相接
能够直接并联在电源两极上
绝对不允许不经过用电器直接连到电源两极上
相同点
使用前要调指针零刻度，弄清分度值、量程，使用时要使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，都要选择合适量程，都要等指针稳定时再读数值，不能估计出电流值、电压值时可用试触法判断是否超过量程

（三）理解串联电路和并联电路电压的关系
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，串联电路里各部分电路两端的电压不一定相等，但电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联电路中，各支路两端的电压都相等，因为测量并联电路电压时，电压表分别接入电路中相同的两点之间，所以测得的电压必然相等。
（四）学会识别电路
1. 识别电路时，由于电流表的内阻极小，因此可将电流表所在处视为一条导线，由于电压表的内阻极大，因此可将电压表所在处的电路视为断路，这样可方便地判定电路的连接方式得到结论。
2. 在利用串、并联电路电压特点求解某段电路两端电压时，正确分析用电器的连接方式后，确定电压表的测量对象是解答此类问题的关键，判断的基本方法是看电压表并联在哪个用电器两端或哪一部分电路两端，那么电压表就测哪一个用电器或哪一部分电路两端的电压，这就需要先找出电压表并联在电路哪两点之间，可借助“节点法”帮助解决这类问题。
3. 不论是画电路图还是连接实物图，或是在实际的实验操作过程，都应在最后补接电压表，即先连接电路中除电压表之外的其他元件，连接完成后，找到电压表要测量的那一部分电路的两个端点，将电压表并联即可。
【典型例题】
[例1] 几位同学对一般电路中电源、电压和电流的讨论正确的是（ ）
A. 电路中有电流就同时有电源和电压
B. 电路中有电压就同时有电源和电流
C. 只要电路中有电源，就一定有电流
D. 电源和电压可以不同时存在，电源与电流一定同时存在
分析：本题考查在理解电压作用的基础上进一步理解电源、电压、电流三者之间的关系。理解可分两步：一是从电源的作用分析，即电源在工作时不断使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，使正负电荷分开，保持电路两端有电压，故有电源一定有电压。二是从形成电流的条件分析，即要使电路中有持续的电流，必须同时满足“电路两端有电压”及“电路是闭合的导电回路”这两个条件．因此，有电流必须有电压，但是有电压不一定有电流。
解：A选项正确。
说明：电源是提供电压的装置，在习题中，我们经常看到“电源电压一定”，实际上电源电压是不一定的，以电池为例，当其用的越久时，电流通过电池内部消耗的电能就越多，向外提供的、电能就相应的减少了，我们看到“电源电压一定”只是在初中阶段为了简化分析过程的一个共同的约定。
[例2] 如图20—1所示电路中，灯L1和L2如何连接的？
分析：由于电流表内阻很小，所示电流表所在的那一部分可当作短路处理，而电压表内阻很大，所以电压表所在的那一部分可当作断路处理。

解：将图20—1所示电路的电流表用导线替代（当短路处理），电压表所在部分去掉（当断路处理），则原电路便简化成了图20—2所示的形式，很明显可以看出灯L1和L2并联。

说明：电流表和电压表是测量仪器，它们按使用规则连接在电路中时起到的只是测量电流与电压的作用，电路的连接方式并不因他们的加入而改变。一个有两只灯泡并联的电路并不因为加入了一只电流表而成为了串联电路，所以将电流表用导线替代。一个有两只灯泡串联的电路，并不因为加入了一只电压表而成为了并联电路，所以将电压表当作断路处理。遇到有电表的电路，用导线替代电流表，将电压表去掉画出简化了的电路。
[例3] 如图20—3所示电路中，闭合开关后两灯正常发光，电压表和电流表均有示数，突然两灯先后熄灭，同时发现电压表示数变为零，电流表示数先增大后为零，这个电路发生故障的首要原因可能是（ ）

A. L1断路 B. L2断路 C. L1短路 D. L2短路
分析：由电路的连接方式可知，灯L1和L2是串联的，电流表测量的是串联电路中的电流，而电压表测量的是灯L1两端的电压，本题中在一只灯先熄灭时，电流表示数是增大的。所以电路中仍有电流，灯的熄灭是由于电路短路的原因造成的，又注意到电压表的示数变为零，所以它并联的这一部分电路已被导线连接起来，因此Ll短路，当L1短路后，电源电压全部加在了灯L2的两端，又造成了灯L2的灯丝被烧断，整个电路断路，所以电流表示数又变为零，因此电路中发生故障的首要原因应为灯L1短路。
解：正确选项C。
[例4] 若电路电流未知时，可用试触法确定电流表量程，而电压表使用时不必采用试触法，因为其连入电路时可看作开路，所以不会被烧毁，这种认识对否？请说明。
分析：许多同学有这样的误解．电压表的量程表示允许加在电压表两端的最大电压值，这时通过电压表的电流达到允许通过的最大电流值。电流表，电压表的表头内部都有一只用极细的漆包线绕成的线圈，电流通过线圈，引起指针偏转，一旦被测电压超过电压表的量程，即电流超过允许通过的最大电流，使漆包线烧毁，就是电表烧坏，所以不论电流表还是电压表，都应用试触法选择量程。
解：在使用电压表时，若被测电路两端电压未知，应选用大量程接线柱试触，若指针偏转幅度很小，则换用小量程，若指针偏转超过大量程满刻度，应换用量程更大的电压表使用。
电压表虽被认为连接在电路中是断路，但它也有一定内阻，电流过大时会被烧坏，内阻无限大只是我们在初中阶段的一个约定。
【模拟试题】
一. 填空题：
1. 要测量某段电路两端的电压时，应该将电压表 联到该电路的两端，必须使电流从 接线柱流入电压表。如图20—4所示，当使用电压表的“—”和“3”两个接线柱时，A、B两表的示数分别是 V和 V；若使用“—”和“15”两个接线柱时，A、B两表的示数分别是 V和 V。

2. 如图 20—5所示，当开关S闭合后，电路中电压表V1和V2的示数分别为10 V和18 V，而灯L2两端的电压是灯L1两端电压的4倍．则灯L1两端的电压是 ，灯L2两端的电压是 ，灯L3两端的电压是 ，电源电压是 。

3. 如图20—6所示电路，电源电压为36 V，当S1闭合，S2断开时，电流表测的是通过灯 的电流，电压表的示数为 V，当S1、S2全闭合，电流表测的是 ，电压表的示数为 V，当S1、S2全断开，电流表测的是 ，电压表测 两端电压。

二. 选择题：
4. 对于电源和电压，下列认识正确的是（ ）
A. 电源是可以创造电能的设备
B. 电源是使电荷发生移动形成电流的原因
C. 发光的灯泡在灯丝突然烧断后灯内仍有电流
D. 电压是电路中形成电流的原因
5. 如图20—7所示，四个电路中的电源电压均相等，当开关S闭合时，若两只小灯泡L1和L2均能正常发光，则电压表可直接测得L2两端电压的电路是（ ）

图20-7
6. 在如图20—8所示的电路中，闭合开关后（ ）

A. 电流表被烧坏 B. 电压表被烧坏
C. 灯泡被烧坏 D. 灯泡不亮
7. 如图20—9所示电路，L1、L2均发光，下列各组数据分别表示某时刻电压表V1、V2和V3的示数，其中正确的是（ ）

图20-9
A. 15V，10V，5V B. 10V，5V，15V
C. 15V，15V，15V D. 15V，0V，15V
8. 在图20—10中，对M表和N表各是什么表判断正确的是（ ）

A. M是电压表、N是电流表 B. M是电流表、N是电压表
C. M、N均是电压表 D. M、N均是电流表
三. 作图题：
9. 在图20-11中的圆圈内，标出电流表或电压表，并标出各表两个接线柱的正、负。（要求：用电器、仪表均能正常工作）

图20-11
10. 如图20-12所示的方框是一个不透明的盒子，盒内连接有两节1.5 V的干电池，A、B、C、D分别为盒内引出的四个接线柱，用电压表测AB间电压为1.5 V、AD间电压为3 V。AC间电压为1.5 V，BC间电压为零，请画出盒内的电路图。

四. 简答题：
11. 在电路中接入电表时，往往采取试触的方法，请你简述一下其中的道理．
五. 实验题：
12. 在图20-13（甲）所示的电路中，电压表V1和V2分别量灯L1和L2两端的电压，电流表A测量通过灯L1的电流，请指出该电路中的三处错误。

（1） ；
（2） ；
（3） 。
请将正确接法画在（乙）图中，（用笔画线表示导线）
六. 计算题：
13. 如图20—14用3节干电池串联作电源，当开关s断开时，电压表的示数是2V，则灯L1两端电压为多少？当开关S闭合时，电压表的示数为多少？灯L1两端电压为多少？

14. 如图20一15所示，电源为两节干电池，电流表的读数为0.5 A，电压表的示数为1.4 V，那么通过两灯的电流各是多少?两灯两端的电压各是多少?

图20-15

【试题答案】
一. 填空题：
1. 并；+；0.4；1.8；2；9
2. 2V；8V；10V；20V
3. L2；0；L1和L2并联的总电流；0；L2和L3串联的电流；L3

二. 选择题：
4. D 5. ACD 6. D 7. A 8. B

三. 作图题：
9. 如图答20—1

图答20-1
10. 如图答20—2所示。

图答20-2

四. 问答题：
11.
答：电表接入电路，担心两种情况出现，一是“+”“—”接线柱接错，这时指针会偏向相反方向；二是超过量程，这样就会损坏电表。有时因对被测电路中的电流和电压的大小无法估算，故无法选择量程，这就要在电路正式接通以前“试触”一下。

五. 实验题：
12.
（1）电压表V1没有并联在L1两端
（2）电压表V2的正负接线柱接反了
（3）电流表A没有与灯L1串联在电路中
正确接法如图答20—3所示。

六. 计算题：
13.
解：
S断开时，L1、L2串联
U1=U—U2=4.5V—2 V=2.5 V
开关S闭合时，L2被短路，V示数为0
U1’=U=4.5 V
14.
解：
灯L1、L2是串联 I=I1=I2=0.5 A U1=1.4 V U2=U—U1=3V—1.4V=1.6V

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